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十年匠心铸精品 又一“国之重器”即将在航空工业气动院诞生!
来源:航空工业气动院    更新时间:2018/8/23 19:45:24    【    

在辽宁省沈阳市沈北新区,中国航空工业空气动力研究院(航空工业气动院)的一间现代化实验室中,坐落着一个容积约17000m3,重约6620吨的庞然大物。说起这个庞然大物,它的研制难度不亚于任何一个飞机型号,除航空航天领域外,它还可以为能源、交通、建筑、环保等众多领域提供高品质的试验数据,它就是我国第一座大型连续式跨声速风洞——FL-62风洞。该项目由气动院联合中航规划总院下属飞机工程设计研究院、中航工程集成设备有限公司以及沈鼓、沈安、哈电等国内风洞设计建设单位联合设计建造,是我们打造的又一“国之重器”。

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FL-62风洞厂房效果图


说到这里,可能很多人就要纳闷了,“风洞”是什么?有啥用?


什么是“风洞”?


“风洞”通俗来说就是用来产生人造气流的管道,它利用人工产生和控制气流,以模拟飞行器等物体在自然环境中的气流运动状况,同时可以观察、量度气流对物体的作用。

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气动院FL-62风洞流动显示piv试验动画图。


说起“风洞”,大家可不要小看它,它是研制飞行器的关键地面试验设施,在航空飞行器研制中具有非常重要的主导作用,有人就形象地把风洞试验称作飞行器研制的“先行官”,没有先进的风洞试验设备,就不可能研制出先进的航空飞行器。就拿美国的F-22猛禽战斗机来说,它的研制就历经了10年的风洞试验过程,它的23种模型先后在15座不同类型的风洞进行了75项、合计约4.4万小时的高低速风洞试验,才最终确定了F-22猛禽战斗机最优的气动外形,为它赢得了“最强战机”的称号。

因此,风洞设施的数量和质量已经成为当今世界衡量一个国家航空航天基础技术水平的重要标志。随着工业空气动力学的发展,风洞不仅在航空和航天工程的研究和发展中起着重要作用,在交通运输、房屋建筑、风能利用和环境保护等方面中也得到越来越广泛的应用。


国之重器FL-62风洞


航空工业气动院FL-62连续式跨声速风洞经过前期大量的设计验证工作,于2012年获得立项批复。FL-62风洞是国家科工局批复的单体投资最大的建设项目,是我国航空工业发展至关重要的基础性、战略性设施,是支撑我国先进飞行器研制的骨干型风洞,是促进国民经济发展和国防科技创新的“国之重器”,建设这一“国之重器”是我国由航空大国迈向航空强国的必经之路。

FL-62风洞具备常规测力、测压和进气道试验能力。对于常规测力试验,可实现连续测量、模型主动振动抑制、洞壁干扰与支撑干扰实时修正。同时,针对各类飞行器研制需求规划了气动弹性、动力模拟、推力矢量、动态、声学、流动显示、多体干扰与分离等特种试验能力。


FL-62风洞长什么样?


FL-62风洞风洞长轴95m,短轴23m,轴线标高6m,最大直径18m,洞体为全钢结构。

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FL-62风洞动画效果图


风洞具有多个可更换试验段,可以最大程度地满足不同类型试验需求。

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试验段


动力系统的主压缩机、电机及变频器均为填补国内空白的首台套设备,系统复杂、研制难度大。

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压缩机系统外部


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压缩机内部


为了提高运行效率,FL-62风洞采用了半柔壁喷管、中心体二喉道、驻室隔离门和旁通回路等多项先进技术,可实现快速建立超声速流场、连续精确控制马赫数、压缩机不完全停车状态下更换试验件的功能。

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风洞剖面示意图


FL-62风洞辅助系统包括驻室抽气系统、供排气系统、循环水冷却系统、高压气源系统、供电系统和测控系统。

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风洞总体俯视图


FL-62风洞采用内外双循环冷却系统以控制洞体内的温度变化。

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循环水冷却系统局部示意图


呕心沥血 打造国际一流风洞

FL-62风洞作为国际上最先进的大型连续式跨声速风洞之一,实现了我国大尺寸风洞从暂冲式向连续式的跨越。风洞流场品质、试验数据质量、试验效率均处于国际先进行列,8万千瓦主驱动压缩机、电机、变频器等多项技术填补了国内空白。

FL-62风洞设计难度大、建设周期长、投资大,涉及了大型轴流压缩机研制、风洞减湍降噪、风洞温度调节、跨声速流场控制、大尺寸结构件设计与制造、柔壁喷管设计调试、大型电机研制、风洞多参数综合控制等多项关键技术,它的每一个足迹都深深刻印着航空人对梦想的不断追求,每一段历程都记载着航空人对品质的不懈坚持。

FL-62连续式跨声速风洞即将建设完成,驱动中国航空未来的国之重器即将凌空而起!迎风而行!惊艳世界!